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物理 大学生・専門学校生・社会人

全く手が付かないです。教えていただけると幸いです。

1. (1) プランク定数丸,真空中の光速c,ニュートン定数Gだけを組み合わせて,エネルギー,質量。 長さ,時間の次元を持つ定数を構成せよ.なおこれらはそれぞれ,「プランクエネルギー」, 「プランク質量」,「プランク長さ」,「ブランク時間」と呼ばれ,宇宙誕生の際や量子重力理 論を考える上で重要な役割を果たすパラメータであると信じられている。 (2) 上で求めた4つの定数の値を SI標準単位で求めよ、有効数字2ヶタで答えること。 注:解答自体はネット検索等で簡単に見つけられると思いますので,考え方や計算過程をきち んと示すこと、答のみ書いたレポートは評価しません。] 2.2017年2月に, NASA が地球から約39光年離れた恒星系「トラピスト1」に地球に似た新しい7 個の系外惑星を発見したと発表し,大きな話題になった。地球からトラビスト1への簡単な宇宙 旅行のモデルを考えてみよう。 宇宙船が地球からトラピスト1まで光速の 80 %の速さで等速度運動すると仮定し!,以下の問 に解答せよ、ただし,話を単純化するため,地球とトラビスト1は相対速度ゼロの二つの慣性系 であるとする。 (1) 地球上の観測者から見ると,地球とトラピスト1は静止しており,運動しているのは宇宙船 である。この観点から,宇宙船がトラビスト1に到達するまでに要する地球上での時間と 宇宙船内での時間 (単位は yr (年))を求めよ。解答は有効数字2ケタとする。 (2) 宇宙船内の観測者から見ると,宇宙船は静止しており,運動しているのは地球とトラピスト 1である。この観点では,(1) で求めた宇宙船内での時間はどのように説明できるか? 【(2) のヒント] 宇宙船内の観測者が測る地球とトラピスト1の距離はどうなるだろうか? 3.重力は他の3つの力に比べて極端に弱いにも関わらず,天体の運行などの宇宙規模の現象に対して は支配的な役割を果たす。その理由を考察し簡潔に述べよ。 4. 湯川秀樹の中間子論によると,相互作用の到達距離はその相互作用を媒介する素粒子の換算コンプ トン波長程度と見積もられる。この考え方を弱い力に適用してみた場合,弱い力の到達距離は どの程度と見積もられるか考察せよ。ただし、弱い力を媒介するボース粒子(ウィークボソン Wキ,z°) の質量は,W*が約 82GeV, z° が約93GEVであることが実験によって判明している 弱い力の到達距離は授業中に紹介しているので,きちんと計算を書くこと、] 2 「つまり,宇宙船の発着に伴う加速·減速や方向転換の加速度などはすべて無視します。 2粒子の換算コンプトン波長の定義は、mをその質量として、入=ー 媒介する光子は質量なので、換算コンプトン波長は無限大となる。ごれは電磁力が長距離力(到達距離 = 無限大)である ことを表している。同じ理由で重力は長距離力であるので、(未発見だが)重力子も零質量であると考えられている。しかし ながら,強い力を媒介するグルーオンも零質量であることがわかっているが、授業で述べたように強い力は短距離力であっ て、原子核の大きさくらいしか力が届かない。これがどうしてかは難しい話なので、きちんと知りたい人は,量子力学を学 んだ後、大学院で QCDを勉強して下さい。 (自然単位系では、A=)例えば,電磁力を

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数学 大学生・専門学校生・社会人

問4 積分の仕方がわかりません。お願いします。

| しる ル科還つゆまでに柏本Him * ee EN Ne 90 0) の縛昌年敵に利用し。 ポール利見つけ称まで eee 記] mw Yopprがか 了ナxt) m ekp-2le 一 6 本 に でちえられている、このと度、以下の咽いに得天よ、(ao 点) 14) PrtT mw 5) 香求めぬよ. (8 地) 人S) CDE を求めよ. (7 貞) SG) Prt0マエマ3アーュ/和4 < 2) の価 (相知素入して渋到点AF 3 力5 馬抹めと. (AO 占) G) さ のモーメント叶関数を求めよ、 (no 点) 本呈族 F、Y。 に対する分散と 共分骨をそれぞれ g寺 m ParLrloを = Varioを = VarlZ1。 xy = OoplX、Y1Joxg m outc、ZLoy=ー Coa という明呈で表す。このとき. 以下の問いに答えよ. (20 台) Ip の共分覆 Coolr+エアー タク| を上記の中の必要な記号を用いて表芋- GSG 京) 料) Wo gxy ーーcxa ならばエメュアとァ- Z の相則係王ま 1 になという. このと生、マY 本 間どらになゃか. t10 恵) | 環李数 (YY) の回時確率密度数 な(ry) が / it Fexpl-(ェの)) (0て2z< す SS) fh 雪セゴキ上 1 {その他) 系上よ. (25 点) なお、 以降の問題はいて で求めた値を像星すること. (5各、 全。 (1 以下の間いに て小数点以下き格) を来めょ。Qo 品1 引埋 W 区 則 IE| ま 9DIM」到び Wi の確串分肌の鐘 到 熊筐Sh 1は26 か 人hlにIL 2021/01/07

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物理 大学生・専門学校生・社会人

明日の朝までにどなたか教えてください! よろしくお願いします。

岩手大学 物理 問題 1 次の文章を読み、以下の問い(1)~(5)に答えよ。ただし, 本間題に出てでく る物体はすべて質点として扱う ものとし。 空気の抵抗や地球以外の天体の影響は受けないものとする。 また, 万有引力定数を C 〔N・m2/kg2) 地球の質量を 4g [kg], 地球の半径を 及[m] とする。 地球上から, 質量 [kg] の探査機を積載した質量 六 學 ルル 女 好 [kg) のロケットを打ち上げる。ロケットを発射した 池下 同和 | トー | ユー ーーテ が 後、ロケットと探査機の全体の速さきが zn Lm/s〕 になっ に2 ーーテル たところでロケットと探査機を瞬時に分離した(図1 )。 分区前 ナー (1) 分離後のロケットの速さがヵ [m/s〕] であったとき, 図1 ロケッ ト と近代機の分 分離直後の探査機の速さき ゅ [m/s] はいくらになるか。 ただし, ロケットと探査機は一つの直線上を運動するものとする。 (2②) ロケットと探査機が分離した後, 探査機は地表からァ 【[m〕 の高さで円当道を描 ーーーペ き、地球の赤道上を自転の向きに周回し始めた (図 2)。 探査機と地球の間に作用 。 Ne する力の大きき 万 〔N〕] を求め、 このときの探査機の速さヵ 〔m/s〕 を導出せよ。 ただし. 解答の式は C, g。 婦。外 ァ を用いて表せ。 (3) 図2 の状態では, 地球の周囲を周回している控査機は地表から見て静止してい るように観測きれた。 探査機の速さりを地球の自転周期 7 [s〕 と玉,/を用いて 表せ。 浴 (4) 図2 の状態で探査機がもつ力学的エネルギー [) を G, 7m。 名,だ,を用い > 人を且mする て表せ。ただし, 無限中を万有引力によ る位置エネルギーの基準点とする。 探査機の軌道 (5) 図2 の状態から探査機をごく短時間に加速し, 地球の重力半を脱出させること にした。 探査機を地表からの距離ヶ の周回軌道を脱 して無限の譜方に飛ばすために必要な最小の速さ Y [m/s〕 を導出せよ。ただし, 加速中の移動距離は無梓できるものとする。

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資格 大学生・専門学校生・社会人

この問題がわかりません 教えてください、お願いします

(0還1) 20点 下の号真は少量のエタノールを入れたペットボトルに栓をし。 圧力をかけたあど (全真①)。 析を一気にあけた (写 真) ものである。その結果。 ベツトボトルの中が占く介っだ (写真の)。このよう(にペットポボトルの中が白く男る現 を内力学第一法則を用いて説明しなさい。ただし, ごこでは思煎過処を仮定するものとする、 【ヒント】 夫学第法則とは。 AQ =AT二DAV で表され。 Q は加える府。c。 は定本緒細。T は温度。p は圧カ V は体積をそれぞれ示し, A は役小変化量を意味しでいる。 @ (問題2) 15 点 宮度 800m にある周囲より 6で気温の高い空気 (吉空気) を考える。ごの空気塊を断熱的に上星三るこ の気温と等しくなる高度はいくらか。 ただし, 乾燥直を 1.0C/100m とし, 周困の空気の温度室は 0. であるとする。 (問題3) 15 点 ある日の 300 hPa の高層天気図を見ると, 東経 140 度に沿って北線 25 朗では高度が 3900 m, 北 mi であった。 北旨25 度と 35 度との間の地作風東西流の平均風速を有効数字2杵で求めさい。 速度を 7.3X10* ! 重力加速度を 10 ms'。北給25 度と33 度との間の由衣を 1100 km とし また。 この間の平均のコリオリカは北給30 度の値を用いることとし。 Sin30”ニ0.3 である。 給3S 度では (ヒント) 地御平御では所人度カのとコリオリカがつり合っているので, 東証流の平吉 は 引 Ap G 三二 本 2 2p0sinの Ar (は大気の族度。 1 は地球の自和角度 ゆは析度。 は包。 xは南北方向の下離。 A は変化重 (差) を示す) た, 用学平衝の式から炭度差を AZ, 重力加束度を @とすると。 で表される。 ま 2p ダダニー @ 2 リル ける。②を④式に代入すると

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物理 大学生・専門学校生・社会人

物理の問題です! 全く分からないので誰か助けて下さい😭 高校生、大学生の方よろしくお願いします。

での地球の中心からの距 中心からの距離が 7 のだ る,万有引力定数を 〇 とする。 は点 P での遠さの何倍か。 人工衛星の速さを求めよ。 人工衛星 2 を ※答えのみでよい< は水平でなめらかである。 このばねを自然の長き: A と物体 B の運動を考える。 Q) 物体4とB が離れる瞬間のばねの伸びはいくらか。 月舌胡っ者る2g9c 9人AtB交前かうので 介erg 0 (⑫) 物体 A と B が離れる時刻を求めよ。 (3) 物体 A と B が離れた後, 物体 B は等速直線運動を行う。 』 還 のに。 加にばね (ばね定数 た) の一端を固定し 他敵に質量 7 の物体 人 をつける。床 から g だけ灯めた状態にして, 質量 m の物体 B を 物体 A に接するように置き, 手で押さえておく。 手を林したときの時刻を 7三0 として, その後の物体 物体 B の速さを求めよ。 ( 物体 A と B が郊れた後, 物体 A は単振動を行う。 この単振動の振幅を求めよ。 次に, 図 2 のように, 物体 BをA の上にのせ, 物体 A を単振動させる。 物体 A と B との間 の静正摩折係数を 重力加速度の大きさを 9 とする。 (5) 物体 B が物体 A 上をすべることなく, 物体 A が単振動するためには, 振幅はいくら以下でなけ ればならないか。 人 図2 B

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